​气溶胶是什么东西（科普关于气溶胶的小知识）

气溶胶是什么东西（科普关于气溶胶的小知识）

气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大；颗粒的大小一般在0.001～1000μm之间；颗粒的形状多种多样，可以是近乎球形，诸如液态雾珠，也可以是片状、针状及其它不规则形状。从流体力学角度，气溶胶实质上是气态为连续相，固、液态为分散相的多相流体。天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿过程、采石场采掘与石料加工过程和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。

下面介绍三种显著影响地球气候的气溶胶。

火山气溶胶

大型火山喷发后，火山气溶胶会在大气的平流层中形成。这类气溶胶层主要是由二氧化硫气体形成的，火山喷发会产生大量二氧化硫气体。在随后一周到几个月的时间里，二氧化硫在平流层中形成硫酸液滴。在平流层风作用下，这些烟雾颗粒将遍及地球每个角落。一旦如此，火山气溶胶能在平流层中维持大约两年。它们能反射太阳光，并降低到达低层大气及最后到达地球表面的能量总和，从而给地球降温。1993年地球出现相对低温的状况，就被认为是皮纳图博火山喷发造成平流层大量聚集火山气溶胶的结果。

沙尘气溶胶

从北非沙漠过来的沙尘暴常常席卷整个大西洋区域，在美洲大陆的诸多地区都能观察到这些尘土覆盖层的沉降。亚洲大陆也常遭受沙尘暴的侵袭。1994年9月，在发现号航天飞机（STS-64）上进行空间激光雷达技术试验，在非洲上空低层大气中探测到了大量的沙尘气溶胶。这些沙尘粒子是刮大风时从沙漠表面吹起来的泥土的细小颗粒。相对于一般的大气气溶胶，这些尘土颗粒略大，因此，除非被沙尘暴吹到相对高空，否则通常情况下，它们只会在空气中短暂飞行然后落回地面。沙尘由矿物质构成，因此沙尘粒子能吸收或者散射太阳光。通过吸收太阳光，沙尘粒子加热其所在的大气层，抑制风暴云以及随之发生的降雨的形成，使得沙尘暴成为沙漠化加剧的重要原因。

人为气溶胶

焚烧热带森林所产生的烟是人为气溶胶的一部分来源，但更主要的是煤炭和石油燃烧时产生的硫酸盐气溶胶，以及硝酸盐、铵盐和有机物。自工业革命起，大气中硫酸盐气溶胶的浓度增长迅速。其中北半球工业发达地区的人造气溶胶浓度最高。硫酸盐气溶胶并不吸收太阳光，相反，它反射太阳光，从而降低到达地球表面的太阳光总量。现在，情况也有了一些变化。以北京为例，PM2.5中有机物比例最高，大概能占一半。自2004年左右我国开始大力实施脱硫措施以来，硫酸盐得到了有效控制。在许多发达地区，硝酸盐比重都已超过了硫酸盐。